Алкохолна ферментација. Реакција алкохолне ферментације глукозе

Процес ферментације се сматра интегралном основом за производњу разних прехрамбених производа - пекарских производа, млечних производа, ферментисаног поврћа. Такође, овај процес је од великог значаја у производњи пива, производњи вина и производњи алкохола. На почетку ферментације, најједноставнији угљени хидрати се претварају у етанол, угљен диоксид и други елементи. То је основа ферментације.

Процес метаболизма квасца

У циљу добијања алкохолне ферментације, патогени - микроорганизми квасца - ферментирају моносахариде, посебно глукозу. Под њиховим утицајем, она пролази кроз ферментацију, и као резултат, резултат је етил алкохол и угљен диоксид. У одређеном окружењу, ферментација се може одвијати на рачун бактерија и гљивица. Следећа је реакција алкохолне ферментације глукозе. Након завршетка, коначни производ се одваја од сладовине дестилацијом. Затим се алкохол пречисти фракционом дестилацијом. Да би се повећао раст квасца, сладовина се прозрачује (засићена ваздухом, азотом или другим гасовима). Затим се стварају анаеробни услови који осигуравају ферментацију и акумулацију алкохола. Захваљујући овим условима, спречава се оксидација алкохола у сирћетну киселину, воду и угљен диоксид. Да би се добила ферментација, концентрација глукозе је од 10 до 15%, а температура не сме бити већа од 30 ° Ц. Густина шећера мања од 10% је неповољна за ферментацију. А у концентрацији од 30-35% ферментација престаје да се јавља. Спонтана ферментација се може јавити током неадекватног складиштења производа који садрже шећер: џем, сируп, сок, мед, бобице. И то постаје узрок њихове штете.

Процес хемијске ферментације

За квасац, алкохолна ферментација се одвија у двије фазе:

• Оксидативна фаза је конверзија шећера у пирувичну киселину. Када се то догоди, формирање два молекула НАД (ензим који постоји у живим ћелијама), а то је средњи атом водоника.
• Фаза редукције се састоји у преношењу молекула водоника на коначни атом. Коначни акцептор постаје главни производ ферментације.

Квасац садржи посебан ензим који формира ацетатни алдехид путем хемијских реакција. Он улази у везу са угљен-диоксидом и претвара се у етанол уз помоћ дехидрогеназе. Поступак ферментације завршава поновно добијање ацеталдехида.

Главни производ ферментације

Једноставни угљени хидрати (фруктоза и глукоза) је најлакше проћи кроз процес ферментације. Као што је раније поменуто, алкохолна ферментација је узрокована квасцем. По врсти се дистрибуирају на културне и дивље производе.

Култивисани квасац је подељен на облике дна и горње ферментације. Ове групе се разликују по ферментационим и температурним условима у којима почиње процес ферментације. Земљани квасци се карактеришу формирањем преципитата и лутају на температури не вишој од 10 ° Ц.

Коњска група се добро развија на температури од 30 ° Ц и сакупља се углавном у пени производа. Због своје активности, реакција алкохолне ферментације се одвија брже, и они обрађују више шећера, што повећава постотак јачине алкохолног производа.

Употреба култивисаних крајњих производа квасца даје пријатну арому и укус.

Дивљи квасац има прилично малу способност ферментације. Када се ферментира, формира се мање од 10% алкохола. Они производе супстанце које кваре укус и мирис финалног производа. Током репродукције, ови квасци не дозвољавају производњу корисних супстанци у процесу ферментације жељене микрофлоре.

Нуспроизводи ферментације

Током процеса ферментације у примарним сировинама које садрже алкохол у малим количинама, формирају се бочне сировине молекуларне разградње: глицерин, сирћетна киселина и алдехид, производи разлагања алкохола (бутил, амил, изобутил и други виши алкохоли). Њихова производња се дешава током декомпозиције аминокиселина. У производњи, нус-продукти ферментације се називају "фусел уља".

Коначна сировина многих секундарних производа је ацеталдехид. У великој дози он прекида ферментацију. Стога, квасац помоћу хемијских процеса претвара га у етанол и ферментацију секундарних сировина. Нуспроизвод је саставни дио алкохолне ферментације. Секундарне супстанце су укључене у ћелијски метаболизам квасца.

Ферментација шећера за производњу сладовине

Без процеса ферментације, немогуће је добити почетну супстанце за производњу алкохола и користити их у производњи вина. Квасац - узрочници ферментације. Они обрађују глукозу која се налази у плодовима грожђа. За ферментацију се користи квасац рода саццхаромицете. Могу се користити и природни квасци на кожи грожђа.

Да би се добила квалитетна винска сорта, процес ферментације мора да се одвија на одређеном температурном режиму. На нормалној температури, реакција ферментације глукозе ће бити спроведена на одговарајућем нивоу. Оптимална температура за производњу црног вина - је 27-30 степени Ц. За производњу белог вина није дозвољена превисока температура.

Производња сладовине за црвена вина врши се ферментацијом и мацерацијом. Пошто је течност из црвеног грожђа безбојна, сладовина се наноси на њену кожу. Садржи средства за бојење (антоцијанине), који су неопходни за производњу црних вина.

Алкохолна ферментација и мацерација се врше истовремено. Али процес ферментације траје не више од две недеље, а мацерација може трајати и до месец дана. У великој мери то зависи од сорте грожђа. Након што су сви процеси завршени, винска трска такође подлеже чишћењу и допуњавању. Сама метаморфија алкохолне ферментације винске каше бит ће готова када се обради сав шећер.

Употреба процеса алкохолне ферментације у индустрији

Једна од главних области у којој се користи ферментација квасца је прехрамбена индустрија. Конкретно, у производњи алкохолних пића, алкохолна ферментација глукозе се користи као главна процедура за добијање почетне супстанце. И пекарска производња се заснива на таквој ферментацији.

У производњи алкохола користи се коњски квасац. Врло брзо ферментирају шећер. Међутим, они су отпорни на алкохол. Квасац има велику улогу у индустрији пива. У винарству, неко вријеме није кориштен посебан култивирани квасац. За производњу вина користе се сировине, које се налазе на грожђу. Уз његову помоћ, дошло је до алкохолне ферментације квасца како би се добили потребни производи.

Међутим, увођењем културних група у производњу вина постало је могуће добити брзу ферментацију и, као резултат, створити чистије врсте производа. Такође, алкохолна ферментација се користи у производњи каше.

Још једна врста пића

Брага је алкохолно пиће које се прави ферментацијом квасца и шећера. Након неког времена, алкохолна ферментација глукозе производи масу која садржи алкохол за накнадно пречишћавање (дестилација). Цео овај процес се одвија током ферментације шећера квасцем.

Важна компонента каше

Током ферментације одржава се одређена температура - од 22 до 30 степени Ц. На нижим температурама ова група квасца ће имати спорији процес ферментације. Ово неће дати исправну производњу коначног алкохолног пића. И на температури изнад одређене норме, они ће умрети. квасац, и процес ферментације се неће десити.

Главна интегрална компонента у припреми алкохолних пића су квасци. За набавку таквог напитка, као каша од шећера, користи се посебан алкохолни квасац горње ферментационе групе.

Која вода је потребна за алкохолно врење?

За производњу напитака који садрже алкохол мора се користити вода. За њене високе захтеве. Савршена вода - безбојна, прозирна. Не би требало да има мирис и укус. За ферментацију квасца се показало да је високог квалитета, предност се даје води са ниским садржајем соли калцијума и магнезијума. Сматра се да је најбоље користити течност артесиан веллс.

За производњу алкохолних производа користи се сирова вода. Садржи потребне молекуле ваздуха које су потребне квасцу. Ферментациона вода се пречисти филтрацијом.

Трајање ферментације квасца

Време потребно да квасац ферментира сав шећер зависи првенствено од температуре. Такође је важан квалитет квасца. Прихватљиво време ферментације - од 7 до 14 дана. Производња коначног производа алкохолне ферментације сматра се завршеном ако на површини нема сиктања и мјехурића. Такође, шећерна каша са потпуним процесом ферментације има горко-горак укус.

Ако је укус слаткаст, онда је квасац умро током процеса без прераде шећера. То је због непоштовања температуре, квалитета воде и квасца.

Филтрација коначног алкохолног производа

После ферментације квасца, најједноставнији угљени хидрати, посебно глукоза, производе етанол, гас, енергију. Настало алкохолно пиће мора бити филтрирано. За то се уклањају остаци квасца и нуспроизводи ферментације.

Прочишћавање се врши помоћу специјалних уређаја методом ректификације (раздвајање на различите компоненте течних смеса). Таква филтрација се подвргава првом алкохолу (сировом). Производ који садржи алкохол, пречишћен овом методом, нема штетних нечистоћа, естера и има меку и високу чврстоћу.

Додатне методе чишћења

У производњи коришћеног хемијског чишћења завршни производ ферментације квасца. За његову употребу, алкали се користе за уклањање штетних киселина и естера. Када су изложени алкалијама, етери су сапонификовани, а истовремено се ослобађа алкохол.

Да би се уклонили произведени алдехиди и споредна једињења, користи се слаб раствор калијум перманганата. Он оксидује штетне нечистоће. Методе помоћног чишћења укључују филтрирање активним угљем. То је одличан апсорбер разних нечистоћа садржаних у сировом алкохолу.

Други начин чишћења алкохола у индустрији је термичка обрада. Када се загреје до одређених температура у финалном производу, декомпозиција опасних нечистоћа се дешава. Максимални температурни режим при коме се одвија топлотна обрада је до 140 степени Ц. Траје 10-15 минута.

Закључак

Алкохолна ферментација је највише проучавани хемијски процес. Али ништа чудно у томе. Поред производње алкохолних пића, кроз овај процес можете добити различите киселине, глицерин и медицински етанол.